家庭化3D打印機(jī)分層軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了各種類型的經(jīng)濟(jì)型3D打印機(jī)，但是這些桌面級(jí)的家庭化3D打印分層軟件是完全利用國(guó)外開源的軟件或者僅僅做了界面的漢化處理。真正理解其核心算法還是需要源代碼發(fā)布者的技術(shù)支持，另外開源軟件直接用于商業(yè)目的也涉及到知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。為減少對(duì)國(guó)外開源3D打印分層軟件的依賴，本文在研究了底層算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)適用于家庭化3D打印的分層軟件。
　　首先，分析了家庭化3D打印機(jī)的需求和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，提出了整體設(shè)計(jì)方案，包括人機(jī)界面、數(shù)

2、據(jù)結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和打印方式等。
　　其次，以Qt和OpenGL為工具，設(shè)計(jì)了一個(gè)用于3D打印的模型顯示界面和打印參數(shù)的設(shè)定界面。在模型的顯示界面可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)、縮放操作，并可以從前視圖、頂視圖等六個(gè)不同視圖觀察模型，也可以進(jìn)行實(shí)體模型、輪廓、填充路徑等不同的顯示模式的切換。
　　再其次，運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行編程，用C++語言編寫了一個(gè)3D打印分層底層軟件。該軟件實(shí)現(xiàn)了讀入STL文件、按設(shè)定厚度和方向分層、輪廓分組、分區(qū)復(fù)

3、合填充、路徑優(yōu)化、自動(dòng)生成G代碼以及加工仿真等功能。
　　最后，利用軟件生成的G代碼在3D打印機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，分析了打印模型的尺寸誤差和表面質(zhì)量。
　　該軟件在打開一個(gè)由31496個(gè)三角面片組成的模型需要0.047秒；以0.2mm的層厚進(jìn)行分層，需要26.985秒；以0.2mm的間距進(jìn)行填充和生成G代碼需要3.694秒，生成的G代碼直接用于3D打印。應(yīng)用結(jié)果表明：文中算法準(zhǔn)確可行，所設(shè)計(jì)軟件的功能可以滿足3D打印機(jī)家庭化的要